• Smart Structures and Systems
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• 제19권5호
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• pp.487-497
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• 2017

Semi-active devices use the building's own motion to produce resistive forces and are thus strictly dissipative and require little power. Devices that independently control the binary open/closed valve state can enable novel device hysteresis loops that were not previously possible. However, some device hysteresis loops cannot be obtained without active analog valve control allowing slower, controlled release of stored energy, and is presents an ongoing limitation in obtaining the full range of possibilities offered by these devices. This in silico study develops a proportional-derivative feedback control law using a validated nonlinear device model to track an ideal diamond-shaped force-displacement response profile using active analog valve control. It is validated by comparison to the ideal shape for both sinusoidal and random seismic input motions. Structural application specific spectral analysis compares the performance for the non-linear, actively controlled case to those obtained with an ideal, linear model to validate that the potential performance will be retained when considering realistic nonlinear behaviour and the designed valve control approach. Results show tracking of the device force-displacement loop to within 3-5% of the desired ideal curve. Valve delay, rather than control law design, is the primary limiting factor, and analysis indicates a ratio of valve delay to structural period must be 1/10 or smaller to ensure adequate tracking, relating valve performance to structural period and overall device performance under control. Overall, the results show that active analog feedback control of energy release in these devices can significantly increase the range of resetable, valve-controlled semi-active device performance and hysteresis loops, in turn increasing their performance envelop and application space.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권6호
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• pp.1098-1115
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• 2010

An inseparable challenge associated with every random access network is the design of an efficient Collision Resolution Algorithm (CRA), since collisions cannot be completely avoided in such network. To maximize the collision resolution efficiency of a popular CRA, namely Binary Exponential Backoff (BEB), we propose a reactive backoff algorithm. The proposed backoff algorithm is reactive in the sense that it updates the contention window based on the previously selected backoff value in the failed contention stage to avoid a typical type of collision, referred as cross-collision. Cross-collision would occur if the contention slot pointed by the currently selected backoff value appeared to be present in the overlapped portion of the adjacent (the previous and the current) windows. The proposed reactive algorithm contributes to significant performance improvements in the network since it offers a supplementary feature of Cross Collision Exclusion (XCE) and also retains the legacy collision mitigation features. We formulate a Markovian model to emulate the characteristics of the proposed algorithm. Based on the solution of the model, we then estimate the throughput and delay performances of WLAN following the signaling mechanisms of the Distributed Coordination Function (DCF) considering IEEE 802.11b system parameters. We validate the accuracy of the analytical performance estimation framework by comparing the analytically obtained results with the results that we obtain from the simulation experiments performed in ns-2. Through the rigorous analysis, based on the validated model, we show that the proposed reactive cross collision exclusionary backoff algorithm significantly enhances the throughput and reduces the average packet delay in the network.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권7호
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• pp.875-880
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• 2019

RC4 스트림 암호화는 내부 구현이 간단하고 빠르게 암호화 할 수 있는 초경량 암호화 알고리즘으로 IEEE 802.11의 WEP와 IEEE 802.11i의 TKIP 등에 널리 이용되고 있다. RC4는 IoT 등의 제한적 자원을 갖는 시스템들에도 사용되지만 성능상 제약이 있다. RC4 암호화는 S-배열과 K-배열의 초기화 및 랜덤화를 수행하는 KSA(Key Scheduling Algorithm)와 랜덤화된 S-배열을 이용하여 암호문을 생성하는 PRGA(Pseudo-Random Generation Algorithm)의 두 단계로 구성된다. 본 논문에서는 KSA에서 발생하는 초기화 지연시간을 줄이기 위해, 랜덤화 과정에 초기화를 삽입하여 함께 처리한다. KSA의 랜덤화에서 교환(swap) 작업과 PRGA의 암호문 생성은 클러스터를 이용하여 매 클록마다 두 개의 교환 및 암호문이 생성되도록 하였다. 제안된 RC4 암호화 하드웨어 구조는 초기화 지연시간이 발생하지 않으며, 랜덤화와 키 스트림 생성율에서 다른 연구들과 비교하여 약 2배에서 6배의 성능이 향상되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.989-998
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• 1993

랜덤다원접속 방식인 알로아는 간헐적인 패켓 전송 환경에서 기존의 고정할당 기법보다는 높은 효율을 얻을 수 있다. 그러나 슬롯형 알로아에서는 패켓이 채널에 슬롯별로 할당되기 때된에 슬롯과의 동기화가 중요한 문제가 된다. 위성 통신에서 동기화가 이루어지지 못한 패켓은 인접슬롯의 패켓과 충돌하므로 이러한 문제점을 해결하기위해 슬롯 사이에 보호시간이 포함된다. 기존의 알로아 채널에서는 두개 또는 =1이상의 패켓이 한 슬롯에 동시에 도착될 때 충돌이 발생되고 충돌된 패켓은 모두 재전송 알고리듬에 따라 다시 전송된다. 그러나 무선 환경에서 사용자들은 각각 다른 거리에서 채널을 공유하기 때문에 신호 전력은 달라진다. 실제적으로 신호점유 현상이 존재해서 동시에 수신된 패켓들 중에서 전력이 가장 큰 패켓이 선택되어 모든 패켓이 재전송 될 필요가 없다. 한편 대역확산 다원접속 방식에서는 가장 빨리 도착한 패켓이 선택된다. 본 논문에서는 보호시간과 신호점유 현상을 동시에 고려하여 백로그 상태변화를 추적하는 마르코프 모델로부터 수식적으로 정확한 슬롯형 알로아의 전송효율을 유도한다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제43권3호
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• pp.31-40
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• 2006

이동로봇의 경로 설정과 장애물 회피에 관한 문제는 이동로봇을 제어하기 위한 기본적인 문제로서 지금까지 많은 연구가 진행되어 오고 있다. 다양한 센서들로부터 얻어진 정보는 로봇이 진행하기 위한 경로에 대한 결정과 장애물에 대한 정보를 제공해준다. 제한 조건이 존재하는 경우에서 그 상황에 알맞은 방법들이 대부분이며, 다른 상황을 해결하기에는 어려움이 있다. 또한, 최적화된 경로에 대한 좋은 결과를 만들기 위해서는 복잡한 계산 과정을 통해서 시간 지연이 발생하게 된다. 이와 같은 처리 방법은 움직이는 장애물의 회피와 같이 빠른 처리를 필요로 하는 상황에서 단점으로 작용한다. 본 논문에서는 장애물과 이동 가능한 경로들의 영역을 작은 영역들이 분포하는 공간으로 변형하고 이와 같이 구성된 공간에서 밀도와 연결 상태를 통해 이동 로봇이 진행 할 수 있는 최단 경로를 결정한다. 제안된 방법을 통해 작은 영역들은 자신의 번호를 가지게 되며, 주변 영역들의 개수를 통해 이동 경로를 결정하게 된다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.47-58
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• 1999

본 논문에서는 CDMA다원접속방식에 의한 광대역 무선가입자망의 무선접속프로토콜을 설계하고, 액세스 채널의 랜덤액세스 절차를 제안하며 채널의 성능을 분석한다 무선접속프로토콜의 구조는 IMT-2000으로의 진화가 용이하도록 무선자원에 종속적인 무선자원제어부, 무선자원과는 독립적인 통신제어부, 무선 패킷데이 타를 제어하는 패킷처리부, 그리고 각 처리부간 인터페이스를 지원하며 가입자 장치와 처리부간 인터페이스 역할을 담당하는 응용부로 분리하여 설계한다 또한 무선접속프로토콜의 핵섬인 액세스채넘의 랜멈액세스 절차를 제안하고 성능을 분석한다 성능분석에서 근원영향(near-far effect)과 페이딩은 개방루프 전력제어로 보상된다고가정한다 성능분석의 결과로서 액세스횟수,즉 지연은단말국의 초기 전송전력과전력 증가치에 따라 예민하게 변화하며, 초기의 송신 전력치가 부적절한 경우 평균 액세스 시도 횟수가 증가함올 알 수 있다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권3호
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• pp.408-412
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• 2015

기지국 중심의 네트워크에서 기지국에 집중되는 traffic의 과부하는 피할 수 없는 문제이다. traffic 과부하를 완화시킬 수 있는 하나의 대안으로 traffic 부하를 노드로 분산시키는 peer-to-peer DTN이 있다. 메시지 전달 성공률을 향상시키고 메시지 overhead를 낮추기 위해, 기존의 flooding 기반 DTN 라우팅에서 이용하지 않았던 노드의 이동정보를 이용하여 새로운 라우팅을 제안한다. 제안하는 라우팅 scheme에서, 노드의 이동정보에 기반한 metric은 각 노드가 목적지까지 얼마나 근접하게 이동할 것인지에 따라 계산된다. 메시지는 메시지를 복사하고자 하는 노드의 목적지까지 예상 근접 거리보다 더 가까운 값을 가지는 주변노드들에게 복사된다. 시뮬레이션을 통해 random mobility model과 실제 mobility trace를 이용하여 이동정보를 이용하지 않은 기존 라우팅과의 성능을 비교한다. 성능 분석 결과, 제안하는 라우팅이 기존의 라우팅들 보다 10~30% 더 적게 메시지를 복사하면서 성공적으로 목적지까지 전달하는 것을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권5B호
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• pp.365-377
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• 2006

매체공유기반 통신시스템은 매체접근제어 과정에서 단말기의 채널 점유 제약 조건에 따라 크게 완전매체공유 시스템과 불완전매체 공유 시스템으로 구분할 수 있다. 본 논문에서는 불완전매체공유 시스템의 채널활용효율을 향상시키기 위한 분산식 매체접근제어기법을 제안한다. 제안하는 매체접근제어기법은 IEEE 802.11 무선랜의 CSMA/CA 기법을 확장한 방법으로써 임의 지연 시간을(random backoff time) 채널에 대해 개별적, 집합적, 큐(queue)에 대해 개별적으로 적용함으로써 크게 3가지 형태로 제시되었다. 모의실험 결과 성능측면에서는 큐에 대해 개별적으로 임의 지연시간을 적용하였을 때 상대적으로 우월한 성능을 보였다. 또한 복잡도 측면에서는 채널에 대하여 집합적으로 임의 지연시간을 적용했을 때 상대적으로 낮은 복잡도를 보였다. 임의 지연시간을 분할된 채널에 대해 개별적으로 적용하는 방식은 성능과 연산복잡도의 trade-off관계에 있어서 앞서 제시된 방식들보다 우위에 있음을 보이고 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권6B호
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• pp.605-614
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• 2009

기존의 인터넷 서비스는 대부분 데이터 전송과 같은 최선형 서비스로 지원 되었고 전송 지연 및 패킷 손실이 허용되었지만 최근 인터넷 전화, 인터넷 방송등과 같은 인터넷 멀티미디어 서비스들은 실시간 처리 및 높은 대역폭을 요구하고 있다. 이를 위해 IETF (Internet Engineering Task Force)에서도 인터넷 상에서 TP QoS를 제공하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있는데 그 중 버퍼 관리 메커니즘으로RED(Random Early Detection) 알고리즘과 같은 능동적인 버퍼 관리 기법을 제시하였다. 그러나 이는 평균 버퍼 길이를 이용한 한계와 불공정성 등에 대한 문제를 가지고 있고 이러한 문제를 해결하기 위한 RED를 변형한 여러 가지 방법들이 제시되고 있으나 다양한 인터넷 사용자 QoS 요구 사항을 충족시키는데 어려움이 있다. 이에 따라, 본 논문에서는 사용자들의 다양한 QoS를 요구하는 인터넷 멀티미디어 서비스를 지원하기 위한 QoS 적응형 AQM (active Queue Management) 알고리즘을 제안하고 ns-2를 이용한 시뮬레이션을 통해 성능 분석을 제시하였다.

• 한국자기학회지
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• 제13권5호
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• pp.216-220
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• 2003

본 연구에서는 MRAM(magnetic random access memory)이 10 GHz까지 높은 주파수에서 동작할 때 쓰기 신호와 읽기 신호가 얼마나 효율적으로 전달되는지 계산하였다. 이를 위해 읽기와 쓰기에 필요한 도선이 있는 시편을 3차원으로 모델링하였다. 모의실험은 쓰기 동작과 읽기 동작으로 나눠서 수행되었고, FEM(finite element method) 알고리즘을 이용하여 S-parameter를 출력하였다. 계산된 결과를 이용하여 실험적으로 설계된 MRAM 시편의 쓰기와 읽기 동작에서 전송계수 S$_{21}$을 각각 DC에서 1 GHz 그리고 100 GHz 까지의 영역에서 해석하였다. 또한 각각의 길이가 600 $\mu$m인 bit line과 sense line사이의 절연체 두께를 500에서 1500$\AA$으로 변화시켰을 때, 3 dB 감쇄 주파수를 135에서 430 MHz까지 약 3.3배 높일 수 있었다. 그리고 계산된 S-parameter를 이용하여 전달 지연을 계산하여 접근시간을 예측하였다.